导师序言
塑料自发明以来便成为革命性的材料,逐渐成为人类生活和工业各个领域不可或缺的材料之一。但废弃塑料无法完全分解、不能自然降解,带来的“白色污染”已成为全球的严重问题之一。目前最常用的塑料垃圾处理方法是填埋、焚烧、投海,但结果是使地球的各个角落遍布塑料垃圾。开发可再加工和环境友好型新材料成为材料技术变革的重大课题。
环氧树脂作为一类重要的热固性塑料,作为胶黏剂、涂料等已被广泛应用,但其废弃物也给环境带来严重的污染。如何处理已有的环氧树脂废弃物已成为研究热点,但同时开发具有可再加工、可重复利用、多功能的环氧树脂材料也迫在眉睫。针对后者,课题组自2011年以来致力于开发可再加工、可重复利用的功能热固性塑料和智能材料,基于引入动态共价键的思路,在新型热固性塑料的设计、合成、多功能探索、可再加工和可反复利用性能等方面开展了较为全面、系统的研究,取得了一些具有理论意义和实际应用价值的原创性科研成果。
杨洋的博士学位论文代表了含动态共价键的环氧树脂(Vitrimer)的研究最前沿,也是课题组在Vitrimer领域研究成果的典范。该论文通过在环氧树脂材料中引入动态酯键和具有光热效应的纳米材料,制备了可用光进行再加工(包括焊接、愈合、重塑形)、反复回收利用的环氧树脂功能材料;并用环氧树脂构筑了智能液晶弹性体驱动器材料,以制备具有多种优异性能的动态三维结构,如光控变形、恢复、耐低温、愈合、焊接等性能;进而制备了可对太阳光响应的环氧树脂Vitrimer形状记忆材料。该论文取得的成果不仅可为开发功能化、智能化的环氧树脂甚至其他热固性高分子材料提供重要的理论指导,也将为其产业化应用提供很好的参考价值。因此,本论文研究有望为减少环氧树脂废弃物垃圾和减少资源浪费提供新方法和新思路。
危岩,吉岩
2022年1月于北京清华园
